任務驅動在“模具制造工藝學”實驗教學中的應用

摘要：“模具制造工藝學”是材料成型與控制工程本科專業主干課程，是一門綜合性和實踐性很強的課程。提出了該課程實驗教學的改革方案，應用任務驅動教學模式，使該課程教學走向實用化、工程任務化，同時闡述了該課程的教學實施及所取得的成效。

關鍵詞：模具制造工藝學；任務驅動；實驗教學

作者簡介：唐田秋（1966-），男，湖南衡陽人，湖南工學院機械工程學院，副教授。（湖南 衡陽 421002）

基金項目：本文系湖南工學院校級教研教改項目“任務驅動教學模式在模具制造工藝學實驗教學中的探索與應用”（項目編號：A1015）的研究成果。

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）31-0105-02

“模具制造工藝學”是材料成型與控制工程本科專業的主干課程，是一門綜合性和實踐性很強的課程。[1]湖南工學院自2004年起開設了“模具制造工藝學”實驗課程，取得了一定的教學效果，但也存在一些不足，主要表現在以下幾個方面：實驗教學內容設置不能適應模具制造業發展的要求，跟不上國內外模具行業發展的水平；實驗教學是驗證性的，僅僅是用來對付課堂教學，而忽略了基本技能和工程能力的培養；學生實驗學時少、走馬觀花，談不上通過實驗來培養學生觀察問題、分析問題、解決問題的能力。

為了提高模具企業對湖南工學院教育質量的滿意度，使湖南工學院畢業生具備一定的工作能力和基本的工作經驗，增強就業競爭力，我們對該課程實驗教學內容及教學模式進行了改革和探索，應用任務驅動教學模式使該課程教學走向實用化、工程任務化，取得了一定的成效。

一、實驗課程內容優化

任務驅動教學模式源于建構主義教學理論，是通過教師精心設計的教學任務，讓學生自己動手、動腦，主動解決問題的教學方法。旨在培養學生通過觀察、思考去發現問題，繼而產生解決問題的欲望，并通過自己的動手操作，完成任務，解決問題，從而獲得成功的喜悅，樹立了自信心，變被動學習為主動學習，有效提高了學生的學習興趣和效率。[2]

之前，湖南工學院機械工程學院“模具制造工藝學”實驗任務主要是：模具拆裝、快速成型機床操作、電火花成型機床操作、電火花線切割機床操作。實驗任務是驗證性的，僅僅是用來對付課堂教學，忽略了基本技能和工程能力的培養。為此我們對課程的實驗內容進行了優化，以工程上需求量最大的兩類模具：沖壓模具和注塑模具加工任務為導向，結合模具專業的就業崗位需要，把“模具制造工藝學”實驗內容模塊化。將完成某一類模具加工作為一個大任務，每一個大任務都可以分為模具零件的普通加工、模具零件的特種加工和模具裝配等幾個子任務模塊。以任務驅動教學形式，解決實驗教學與實際工程脫節的問題，使教學內容更具有針對性、應用性。

二、教學實施

在任務驅動教學模式的課程中，學習的內容是工作，通過工作實現學習。為讓學生在盡量真實的職業情境中學習“如何工作”，我們以工作過程為導向，圍繞“任務驅動，教、學、做一體化”的教改思路，在企業調研的基礎上，結合應用型本科專業高技能人才培養目標，涵蓋模具制造工程師職業相關工作崗位所需要的知識與能力，與企業人員共同開發、改造、重組實驗教學內容，體現內容從實際生產中來，實現教學內容與實際生產零距離。

1.實驗任務設計

任務的設計應該充分體現“模具制造工藝學”的教學目標，同時還要面向生產實際，體現任務工程化。任務的難易程度也需要仔細斟酌，太難了，學生會產生畏難情緒；太容易了，學生做完實驗，就不會有成就感。根據近三年的教學實踐，實驗任務的設計比一般模具制造廠制造的模具要略微簡單些，并盡量照顧到中等程度學生的能力要求。在此原則的基礎上，我們精心編制了《模具制造工藝學實驗任務及指導書》。

2.教學過程設計

沒有符合規范的過程，就不會有滿足要求的結果，實驗教學過程充分體現可控、可操作性。具體來講，就是在“人機物法”四個方面進行教學控制。“人”就是指學生，實驗之前，要對所有學生進行安全教育，確保實驗安全，每個實驗組長就是安全員，教師是安全總監；“機”就是要確保所有實驗設備完好可用；“物”就是物料，實驗教師要根據實驗任務準備好相關的待加工材料；“法”就是要教會學生如何使用模具加工設備的方法，我們的加工設備主要有數控銑床、數控車床、電火花成型機床、電火花線切割機床。在教學過程中，還要注意師生互動，讓學生在愉悅的氣氛中發現問題、解決問題，完成任務，充分發揮學生學習的主觀能動性。

3.實驗教學的組織實施

為了構造符合要求的實驗硬件設施，我們重組了實驗室。將原來的數控實驗室也納入到模具制造實驗室管理一同開放，這樣，我們的模具制造實驗室設備就包括數控銑床、數控車床、搖臂鉆床等普通加工機床，還包括電火花成型加工機床、電火花線切割機床、快速成型機床等特種加工機床。此外，實驗室還配有塑料注射成型機，完全能夠滿足一般塑料注射模、各種沖壓模的制造要求，能充分滿足實驗教學需要。

模具是成套加工的，需要由多人花費較長時間協作完成。考慮到增加實驗學時有一定難度（現在的實驗學時為6學時），我們在一定時間段開放實驗室。學生利用課余時間在實驗室內完成小組的模具制造部分，這樣就解決了實驗學時不足的矛盾。

實驗任務的結構分為個人和小組兩部分。所有任務的完成，既需要每一個學生的參與，還需要小組所有成員的協作分工，通過集體力量和智慧來完成，就像真實的模具制造廠那樣。

個人部分要求學生掌握數控銑床、電火花成型機床和電火花線切割機床的基本操作，學生利用實驗時間完成個人實驗內容部分。

每個實驗小組由8人組成。先由所有組員集體推選組長。再由組長統籌，擬定一份模具制造計劃書，并上報教師審核。教師審核通過以后，組長召集所有組員召開會議協商，確定分工，將有關的工藝設計、普通加工、特種加工、表面加工、模具裝配、試模等工作分配到個人，特別是工藝設計的最終方案需要小組集體討論，經過充分論證后再最后決定，以免造成損失和浪費。模具制造工藝設計一般由學生在課余時間完成，其他工作一般在實驗室開放的時間段來完成。

具體來講，就是每組完成一副塑料注射模的設計和制作，實驗任務主要分模具零件工藝規程的編制、模具的加工、模具的裝配三大塊，學生根據以前學過的塑料模具結構設計、加工制造等知識完成模具的設計、加工和裝配。通過這樣的一個學習過程，讓每位學生都參與進來，能夠主動去分析、解決問題，大大提高了學生學習的積極性和學習效果，也使學生學會了團隊分工協作、共同解決問題的方式方法。

實驗任務的進度管理。通常一副簡單塑料注射模的制作周期設定為4周左右。各組長每周三次向教師匯報實驗進度，各小組成員每日召開短暫碰頭會，若有難題不好解決，就集體討論，展開頭腦風暴，共商解決辦法，每一次小組討論會，都要形成會議紀要，確定事項由誰擔當及完成日期。這種做法也與企業相同，確保實驗任務在規定的時間內完成，按期交付模具。

教師的日常職責。首先，要每日進行安全巡查，確保學生實驗安全；其次是保證設備完好可用；第三是進行進度管理，參加小組討論，進行咨詢答疑，給出建設性意見，但不代替學生操作。每日下班后的實驗室，主要由各組長負責，教師保證24小時通信暢通，以便處理緊急事項。

4.實驗檢查評估體系的構建

首先學生自己對所做工作進行評定，包括實驗任務的準備及實施過程中解決的各種疑難問題，對自己所負責工作的效果等各方面進行總結；然后指導教師進行最后的工作總結、成績評定，實驗成績由原來的10%提高到30%。

三、實施效果

湖南工學院機械工程學院在2010級、2011級、2012級三屆學生的“模具制造工藝學”課程教學中，實施了任務驅動教學模式，與以往幾屆學生的學習情況相比較，表現出如下幾個特點：

第一，充分調動了學生的主觀能動性，變被動學習為主動學習，激發了強烈的求知欲望，學習效果好。

第二，采用項目教學，以“提出問題→分析問題→解決問題”為線索的授課方式，提高了學生分析、解決問題的能力。

第三，學生通過團隊分工協作，培養了集體主義精神，將來畢業進入企業，能較快地適應企業的工作環境。

第四，實驗任務的要求和做法，與模具制造企業相同，比如，確保產品質量，確保交貨周期，降低生產成本，進度管理，頭腦風暴會議，會議紀要等。通過這樣的訓練，學生也受到了企業管理的培訓。

第五，學生畢業設計和課程設計的質量明顯提高。在近3年的畢業設計和畢業答辯中，對于一般零件的加工，學生們都能完成有關的數控程序編制和加工。

第六，增強了就業競爭力。由于學生動手能力、解決實際問題的能力都有大幅度提高，他們中很多人在就業后容易獲得企業領導和同事們的贊賞和認同，提升較快。也有部分學生在畢業幾年后就自己創辦了模具類企業。

四、結束語

“模具制造工藝學”是一門與生產實踐結合緊密的專業課程，單靠以往驗證性的實驗教學，是不能培養出合格的應用型工程技術人才的。通過對該課程實驗教學內容、教學方法、教學過程的改革和探索，采用任務驅動和面向實際工程的教學模式，取得了預期的成效。學生們變被動學習為主動學習，增強了他們的動手能力和解決問題的能力，增強了他們對于專業的自信心。

如何通過工學結合、頂崗實踐或企業現場教學、校企共建課程等方式，充分發揮學校與企業的優勢，提高教學效率，實現“模具制造工藝學”課程的教學目標，這些問題都有待于在今后的課程改革中進一步研究。

參考文獻：

[1]黃毅宏，李明輝.模具制造工藝[M].北京：機械工業出版社，1999.

[2]顧海明.任務驅動教學模式在數控加工實踐教學中的運用[J].機械職業教育，2009，（11）：61-62.

（責任編輯：孫晴）